pwm控制方式（直－直換流器）

1、,電力電子技術(shù)Power Electronics,華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院劉晉liujin@ncepu.edu.cn010-80798438,2024/3/3,2,問題,什么是計算法？什么是調(diào)制法？有何區(qū)別？什么是單極性PWM？什么是雙極性PWM？,2024/3/3,3,PWM控制技術(shù),PWM (Pulse Width Modulation)控制就是脈寬調(diào)制技術(shù)：即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效的獲得所需要

2、的波形（含形狀和幅值)。第3、4章已涉及到PWM控制，第3章直流斬波電路采用的就PWM技術(shù)；第4章的4.1斬控式調(diào)壓電路和4.4矩陣式變頻電路都涉及到了。,2024/3/3,4,,PWM控制的思想源于通信技術(shù)，全控型器件的發(fā)展使得實現(xiàn)PWM控制變得十分容易。PWM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它使電力電子裝置的性能大大提高，因此它在電力電子技術(shù)的發(fā)展史上占有十分重要的地位。PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的成功應(yīng)用，才確定了它在電力電

3、子技術(shù)中的重要地位。現(xiàn)在使用的各種逆變電路都采用了PWM技術(shù)，因此，本章和第5章（逆變電路）相結(jié)合，才能使我們對逆變電路有完整地認識。,2024/3/3,5,電流可逆斬波電路,復(fù)合斬波電路——降壓斬波電路和升壓斬波電路組合構(gòu)成 多相多重斬波電路——相同結(jié)構(gòu)的基本斬波電路組合構(gòu)成,斬波電路用于拖動直流電動機時，常要使電動機既可電動運行，又可再生制動。降壓斬波電路能使電動機工作于第1象限。升壓斬波電路能使電動機工作于第2象限。電流可

4、逆斬波電路：降壓斬波電路與升壓斬波電路組合。此電路電動機的電樞電流可正可負，但電壓只能是一種極性，故其可工作于第1象限和第2象限。,電流可逆斬波電路,2024/3/3,6,電流可逆斬波電路,電路結(jié)構(gòu),V1和VD1構(gòu)成降壓斬波電路，電動機為電動運行，工作于第1象限。,V2和VD2構(gòu)成升壓斬波電路，電動機作再生制動運行，工作于第2象限。,降壓斬波,升壓斬波,必須防止V1和V2同時導(dǎo)通而導(dǎo)致的電源短路。,2024/3/3,7,電流可逆斬波電路

5、,工作過程（三種工作方式),第3種工作方式：一個周期內(nèi)交替地作為降壓斬波電路和升壓斬波電路工作。,當一種斬波電路電流斷續(xù)而為零時，使另一個斬波電路工作，讓電流反方向流過，這樣電動機電樞回路總有電流流過。,電路響應(yīng)很快。,2024/3/3,8,橋式可逆斬波電路,橋式可逆斬波電路——兩個電流可逆斬波電路組合起來，分別向電動機提供正向和反向電壓。,電路中電動機的電樞電流可正可負，分別向電動機提供正向和反向電壓故其可工作于第1象限和第2象限第3

6、象限和第4象限，又稱為四象限直直變換器。,2024/3/3,9,3.2.2 橋式可逆斬波電路,V4通V3斷,Uo>0,io可正可負（電流可逆），1、2象限變換器,V2通V1斷,Uo<0,io可正可負（電流可逆），3、4象限變換器,2024/3/3,10,橋式可逆斬波電路,圖3-8 橋式可逆斬波電路,使V4保持通時，等效為圖3-7a所示的電流可逆斬波電路，提供正電壓，可使電動機工作于第1、2象限。使V2保持通時，V3

7、、VD3和V4、VD4等效為又一組電流可逆斬波電路，向電動機提供負電壓，可使電動機工作于第3、4象限 。,2024/3/3,11,PWM控制方式（直－直換流器）,全橋直－直換流器,電路圖,2024/3/3,12,PWM控制方式（直－直換流器）,單電壓極性切換 PWM,2024/3/3,13,PWM控制方式（直－直換流器）,單電壓極性切換 PWM,2024/3/3,14,PWM控制方式（直－直換流器）,雙電壓極性切換 PWM,2024/3

8、/3,15,PWM控制方式（直－直換流器）,雙電壓極性切換 PWM,2024/3/3,16,,2024/3/3,17,,,2024/3/3,18,軟件產(chǎn)生PWM脈沖示意圖,2024/3/3,19,DSP－TMS320F240內(nèi)置的PWM發(fā)生器,2024/3/3,20,直流電機,,2024/3/3,21,直流電機的基本工作原理,1、直流電動勢的產(chǎn)生,電磁感應(yīng)定律：,滿足右手定則,為隨時間正負交變的電動勢,結(jié)論：,2024/3/3,22,1

9、、直流電動勢的產(chǎn)生（續(xù)）,結(jié)論：,2024/3/3,23,2、平均電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生,,電磁力定律：,滿足左手定則,以單線圈簡化模型為例，進行分析。,顯然，在電刷間接入直流電源后，在線圈中就有直流電流流過。,2024/3/3,24,2、平均電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生（續(xù)）,直流電機換向器將外部的直流電變成了內(nèi)部交替變化的電流。,圖中電刷相對于磁極的位置保證了，無論線圈邊處在N極下，還是S極下，線圈電流均產(chǎn)生逆時針方向的電磁力矩，從而使轉(zhuǎn)子獲得了一個固定

10、方向的電磁轉(zhuǎn)矩。,2024/3/3,25,直流電機的主要結(jié)構(gòu),（產(chǎn)生勵 磁磁場）,（產(chǎn)生電動勢，流過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩）,2024/3/3,26,直流電機的額定值,① 額定功率： PN，kW,② 額定電壓： UN，V,③ 額定電流： IN，A,④ 額定轉(zhuǎn)速： nN，r/min,⑤ 繞組溫升及絕緣等級：TN，K；B，F(xiàn)，H 等。,直流發(fā)電機：,直流電動機：,2024/3/3,27,1、電樞繞組與換向片,通過換向片，6個元件依次串連構(gòu)成一

11、個閉合回路。,結(jié)論：,電樞繞組的一般知識,2024/3/3,28,2、電樞繞組與電刷連接,位于對稱位置的電刷將閉合的6個線圈分成兩個并聯(lián)支路。,電刷將環(huán)形閉合電樞繞組分成兩條對稱的并聯(lián)支路。,兩個電刷位于換向器內(nèi)圓對稱位置(實際放置在外圓上)。,2024/3/3,29,直流電機電樞繞組的感應(yīng)電動勢,每一支路串連導(dǎo)體數(shù)：,單根導(dǎo)體的電動勢：,有效導(dǎo)體數(shù)：,感應(yīng)電動勢,右手定則,2024/3/3,30,勵磁方式,,2024/3/3,31,,